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6.3 金属防护和废金属回收
【题型1】钢铁的锈蚀及防护
1.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁……日久起锈,用刀刮其锈...所刮下之锈末,名铁线粉”。这里的“铁线粉”主要成分是指( )
A. Fe B. FeCl3 C.FeO D.Fe2O3
2.金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,铁生锈的原因是接触了
A.氧气和水B.仅需要水C.氧气或水D.仅需要氧气
3.下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【题型2】钢铁锈蚀的实验探究
1.用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是
A.金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B.在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀
C.在有氧气和水的条件下,铜比铁易生锈
D.铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
2.对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
【题型3】金属防锈的措施
1.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其它三种方法原理不同的是
A.表面涂油 B.表面刷漆 C.覆盖塑料 D.制成合金
2.下列关于金属和金属材料的说法中错误的是
A. 常温下金属都是固体,有金属光泽呈银白色
B. 在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施,防止生锈
C. 铝制品应用广泛,铝是地壳中含量最多的金属元素
D. 有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
【题型4】废金属的回收利用
1.铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
2.金属是人类宝贵的自然资源。下列有关金属的说法正确的是
A. 金属在自然界中大多数以单质形式存在
B. 废旧金属不需要回收利用
C. 金属在常温下都是固体,有金属光泽
D. 地壳中含量最高的金属元素是铝元素
巩固练习
1.实验研究铁锈蚀影响因素,记录如下。下列分析不正确的是
实验装置 序号 其他试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A.②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
2.某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素,进行如下实验(点燃操作已略去)。下列说法错误的是
A.对比①③可知:水是铁丝生锈的条件之一
B.对比①②可知:氧气是铁丝生锈的条件之一
C.对比②③可知:氧气是铁丝燃烧的条件之一
D.对比③④可知:铁丝形状能影响铁丝的燃烧
3.为了防止钢铁制品锈蚀,下列做法不正确的是( )
A.用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B.在车船的表面喷涂油漆
C.在铁制品表面镀上一层其他金属 D.将使用后的菜刀用布擦干
4.我国很多大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是
A.经常用浓盐酸清洗金属材料 B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层 D.改变金属内部结构制成防腐合金
5.有关金属资源的说法正确的是
A. 目前已经制得的纯金属有90余种
B. 地球上的金属资源全部存在于地壳中
C. 除少数很不活泼的金属如金银等以单质形式存在,其余均以化合物形式存在
D. 我国是金属矿物种类比较齐全的国家之一,其中铜、铝、锰等金属的储量居世界前列
6.“垃圾是一种放错地方的资源”。垃圾的分类回收既可以节约资源又可以减少对环境的污染。含铅、镍、镉、汞的废旧电池属于
A.有害垃圾 B.其他垃圾 C.可回收垃圾 D.厨余垃圾
下列关于金属资源的叙述正确的是
A. 废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染,但不会危害人体健康
B. 防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
C. 地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在
D. 目前世界上已有90%以上的铁和50%以上的金得到了回收利用
7.将5.0g铁粉、0.1g碳粉、10滴水、1.0g氯化钠放入密闭容器中,进行铁生锈中温度(实线)和湿度(虚线)变化实验,测绘图如下、下列说法错误的是
A. 密闭容器中一定存在空气(或氧气)
B. 在实验研究范围内,随着反应的进行,温度逐渐升高
C. 实验证明氯化钠能加快铁的生锈
D. 该原理可用于加热加湿日用产品的生产
8.如图所示,某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
(1)四天后,________(填字母序号)试管中铁钉有明显锈迹。
(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。
9.中国第一艘国产航母001A已进入舾装阶段,这标志着我国的海军能力正不断的壮大。
(1)航母船体喷上油漆,其防锈的原理是:_______。
长期侵入水中的航母铁锚链水面上部分很快就会出现铁锈,形成此现象的原因是:________。
(2)铁锈主要成分为:_______(填化学式)。
(3)该航母的舰体是某种合金制成的,它主要利用了该合金的物理性质是______。
A. 硬度大 B. 抗腐蚀性强 C. 延展性好
(4)我国第一艘国产航母的动力系统是哈尔滨市锅炉厂开发研制的常规燃油锅炉。其燃料是柴油或重油。则该航母将来在航行过程中的能量转化应该是:________。
10.A、B、C、D、E是初中常见的化学物质,A在常温下为液体,D为金属单质,E为铁锈的主要成分,它们之间的相互转化关系如图所示。请回答下列问题:
(1)A的化学式是 。
(2)写出反应①的化学方程式: 。
(3)防止D生锈的措施是 (写出一个合理答案即可)。
11.阅读下列科技短文,回答问题:
镁是一种重要的金属,1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量镁。镁是一种轻质有延展性的银白色金属。镁和位于同族的钹的化学性质相似,但镁不像铍的毒性那么大,和锂、钠这些活泼的碱金属也不同。在空气中,镁的表面会生成一层很薄的氧化膜,使空气很难与它反应,但没有铝的氧化膜致密。镁是一种比较活泼的金属,可以和沸水反应生成氢氧化镁和氢气,在空气中燃烧时,剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出大量的热量,生成白色固体。镁能和二氧化碳发生燃烧反应,镁在氮气中进行高温加热,会生成氮化镁。镁所具有的轻质特性决定了镁合金是生产航天器、军用飞机、导弹、高机动性能战车、船舶的必不可少的结构材料。目前使用最广的铁合金是镁铝合金,它具有密度小、耐腐蚀、抗冲击、耐磨、导热和导电性能好等优点。
阅读分析,回答问题:
(1)用化学方程式表示镁表面形成氧化膜的过程: 。
(2)镁能用于烟花、照明弹的原因是 。
(3)镁和沸水反应的基本反应类型是 。
(4)金属镁燃烧发生火灾时, (选填“能”或“不能”)用二氧化碳灭火器灭火。
(5)镁铝合金属于 材料,其具有的优点是 (写1条)。
12.在寒冬的户外,“暖宝宝”斯开外袋,取出内袋,剥离后面的衬纸,贴在内衣外层,用手铺平,立刻就能感觉到温暖。“暖宝宝”里有什么物质?热量是怎么产生的?兴趣小组开始了探究。
【查阅资料】
①某品牌暖宝宝的主要成分为铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐。
②蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,是很好的保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料,吸水、保水能力特强,并且可反复释水、吸水。
【认真思考】
(1)暖宝宝发热应该是类似铁生锈的缓慢氧化的结果,铁生锈的条件是____________。
【提出问题】活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐在发热过程中有什么作用?
【设计并实验】把下表的6组实验药品分别放入同样的密闭容器中,用温度传感器检测密闭容器中温度随时间的变化曲线如图所示。
序号 实验药品
① 5g铁粉(还原铁粉,下同)
② 5g铁粉、1.5mL水
③ 5g铁粉、1g氯化钠
④ 5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水
⑤ 5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水、0.5g活性炭粉
⑥ 5g暖宝宝
(2)分析实验②和实验④,可知氯化钠的作用是______。
(3)研究表明活性炭的加入对暖宝宝快速放热有利。活性炭的______结构保证铁粉与其它物质充分接触。
(4)实验表明,对暖宝宝升温贡献最大的物质可能有______。
【反思拓展】
(5)打开用过的暖宝宝,取出少量红褐色固体于试管中,加入稀盐酸溶液变黄,反应的化学方程式是______。
(6)暖宝宝有衬纸、内袋、外袋层层包裹保存,目的是防止______而失效。
(7)暖宝宝利用了铁缓慢氧化放热,再举一个生活中利用化学反应的例子______(说明实例和利用的化学反应)。
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6.3 金属防护和废金属回收
【题型1】钢铁的锈蚀及防护
1.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁……日久起锈,用刀刮其锈...所刮下之锈末,名铁线粉”。这里的“铁线粉”主要成分是指( )
A. Fe B. FeCl3 C.FeO D.Fe2O3
【答案】D
【详解】“粤中洋行有舶上铁丝……日久起锈,用刀刮其锈.……所刮下之锈末,名铁线粉”是铁与空气中氧气、水作用生成铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁。故选D。
2.金属锈蚀给人类带来了巨大的损失,铁生锈的原因是接触了
A.氧气和水B.仅需要水C.氧气或水D.仅需要氧气
【答案】A
【详解】铁生锈是与空气中的氧气和水等物质共同作用的结果,所以要防止铁制品锈蚀,就要防止铁制品与空气中的氧气和水接触;故选:A。
3.下列有关铁制品锈蚀与保护的说法不正确的是
A.铁与氧气、水等反应导致铁制品锈蚀 B.将铁制成不锈钢能减缓锈蚀
C.锈蚀的铁制品没有任何利用价值 D.铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀
【答案】C
【详解】A、铁制品锈蚀实际上是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,说法正确:B、不锈钢抗腐蚀性能较强,将铁制成不锈钢能减缓锈蚀,说法正确:C、锈蚀的铁制品具有回收价值,回收废旧金属能节约金属资源,减少环境污染,说法不正确;D、铁栏杆表面刷漆能减缓锈蚀,说法正确。故选:C。
【题型2】钢铁锈蚀的实验探究
1.用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈。下列叙述错误的是
A.金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程
B.在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀
C.在有氧气和水的条件下,铜比铁易生锈
D.铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关
【答案】C
【详解】A、金属的腐蚀,实际上是金属与氧气、水等发生反应,是金属从单质变成化合物的过程,故选项说法正确;
B、在潮湿的空气中,铝比铁耐锈蚀,是因为铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,故选项说法正确;
C、用如图所示装置探究铜生锈的条件,一个月后发现铜丝未生锈,说明在有氧气和水的条件下,铜不如铁易生锈,故选项说法不正确;
D、用如图所示装置探究铜生锈的条件,氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,氢氧化钠固体能防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入盛有铜丝的试管中,一个月后发现铜丝未生锈,说明铜生锈可能与空气中的O2、H2O和CO2有关,故选项说法正确。
故选C。
2.对铁生锈与燃烧条件的实验探究如图所示。下列说法正确的是( )
A.对比①②可探究:接触氧气是否为铁生锈的条件之一
B.对比②③可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一
C.对比①④可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一
D.对比③④可探究:接触氧气是否为铁燃烧的条件之一
【答案】C
【解析】A.对比①②发现变量为水,所以可探究:接触水是否为铁生锈的条件之一,选项错误。
B.无法对比②③,因为有多个变量:水和氧气和二氧化碳,选项错误。
C.对比①④发现变量为温度是否达到着火点,所以可探究:温度达到着火点是否为铁燃烧的条件之一,正确。
D.无法对比③④,因为有多个变量:二氧化碳和氧气,是否加热,选项错误。
故选C。
【题型3】金属防锈的措施
1.防止金属锈蚀能有效保护金属资源。下列防锈方法中,与其它三种方法原理不同的是
A.表面涂油 B.表面刷漆 C.覆盖塑料 D.制成合金
【答案】D
【详解】A.在金属制品表面涂油防锈方法中,方法原理是在铁制品表面涂保护膜,破坏铁锈蚀条件,即隔绝氧气或水;
B.在金属制品表面刷漆防锈方法中,方法原理是在铁制品表面涂保护膜,破坏铁锈蚀条件,即隔绝氧气或水;
C.在金属制品表面覆盖塑料,方法原理是在铁制品表面覆盖保护膜,破坏铁锈蚀条件,即隔绝氧气或水;
D.制成合金进行防锈,方法原理是改变金属的内部结构,制成耐腐蚀的合金。
综上所述,四种防锈方法中,与其它三种方法原理不同的是D,故选:D。
2.下列关于金属和金属材料的说法中错误的是
A. 常温下金属都是固体,有金属光泽呈银白色
B. 在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施,防止生锈
C. 铝制品应用广泛,铝是地壳中含量最多的金属元素
D. 有计划、合理地开采矿物是保护金属资源的有效途径
【答案】A
【详解】A、常温下大部分金属为固体,但汞为液体,且大部分金属都是银白色,但铜为紫红色,金为黄色,该选项说法错误;
B、在铁制品表面采取涂油、刷漆等措施,能隔绝氧气和水蒸气,则可防止生锈,该选项说法正确;
C、地壳中含有最多的金属元素为铝元素,该选项说法正确;
D、有计划、合理地开采矿物,能保护金属资源,该选项说法正确。
故选A。
【题型4】废金属的回收利用
1.铁是应用最广泛的金属。下列有关说法正确的是
A.炼铁原理是用合适的物质将单质铁转化为氧化铁
B.将生铁中的大部分碳反应除去得到的钢是纯净物
C.铁制品高温处理后,表面形成的致密氧化膜有防腐作用
D.日常生活中的废旧铁制品直接填埋处理
【答案】C
【详解】A、炼铁原理是用合适的物质将氧化铁在一定条件下转化为单质铁,不符合题意;
B、生铁和钢均是铁的合金,但是生铁的含碳量比钢高,炼钢的原理是将生铁中的大部分碳反应除去,但是得到的钢也是由铁、碳等混合而成,属于混合物,不符合题意;
C、铁制品高温处理后,表面形成的致密氧化膜,可以隔绝氧气和水,防止铁进一步被锈蚀,符合题意;
D、日常生活中的废旧铁制品应回收利用,可以节约金属资源,减少污染,不符合题意。
故选C。
2.金属是人类宝贵的自然资源。下列有关金属的说法正确的是
A. 金属在自然界中大多数以单质形式存在
B. 废旧金属不需要回收利用
C. 金属在常温下都是固体,有金属光泽
D. 地壳中含量最高的金属元素是铝元素
【答案】D
【详解】A、金属在自然界中大多数以化合物的形式存在,少数以单质的形成存在,如金、铂等,故A错误;
B、回收利用废旧金属,可以节约资源,减少污染,故B错误;
C、金属在常温下有金属光泽,不一定都是固体,如汞是液体,故C错误;
D、地壳中含量最高的前四位元素是:氧硅铝铁,含量最高的金属元素是铝元素,故D正确。
故选D。
巩固练习
1.实验研究铁锈蚀影响因素,记录如下。下列分析不正确的是
实验装置 序号 其他试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
A.②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B.①②证明水对铁锈蚀有影响
C.②③证明食盐能加快铁锈蚀
D.①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【详解】A、铁粉锈蚀需要消耗氧气,所以②③中O2含量减少,表明铁已锈蚀,选项A说法正确;
B、①加入干燥剂后,氧气含量不变,说明铁粉不会锈蚀;②加入10滴水后,氧气含量减少,说明铁粉慢慢锈蚀,因此①②证明水对铁锈蚀有影响,选项B说法正确;
C、②加入10滴水后,氧气含量减少,说明铁粉慢慢锈蚀;③加入10滴水和1.0g食盐,铁粉很快锈蚀,因此②③证明食盐能加快铁锈蚀,选项C说法正确;
D、对比三个实验,并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响,选项D说法错误;
故选:D。
2.某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素,进行如下实验(点燃操作已略去)。下列说法错误的是
A.对比①③可知:水是铁丝生锈的条件之一
B.对比①②可知:氧气是铁丝生锈的条件之一
C.对比②③可知:氧气是铁丝燃烧的条件之一
D.对比③④可知:铁丝形状能影响铁丝的燃烧
【答案】B
【分析】根据铁在空气中锈蚀,实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果;燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②可燃物与氧气或空气接触、③温度要达到着火点;进行分析判断。
【详解】A、①中的铁丝只与氧气接触,③中的铁丝与氧气、水接触,对比①③可知,①中铁丝不生锈,③中铁丝生锈,说明水是铁丝生锈的条件之一,故选项说法正确。
B、①中的铁丝只与氧气接触,②中的铁丝与氮气、水接触,对比①②可知,变量有氧气、水,不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一,故选项说法错误。
C、②中的铁丝与氮气、水接触,③中的铁丝与氧气、水接触,对比②③可知,除了氧气外,其它条件均相同,可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一,故选项说法正确。
D、③中的铁丝(螺旋状)与氧气、水接触,④中的铁丝(直线状)与氧气、水接触,对比③④可知,除了铁丝形状不同外,其它条件均相同,可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧,故选项说法正确。
故选B。
3.为了防止钢铁制品锈蚀,下列做法不正确的是( )
A.用洗涤剂除去铁制品表面的油膜 B.在车船的表面喷涂油漆
C.在铁制品表面镀上一层其他金属 D.将使用后的菜刀用布擦干
【答案】A
【解析】A、用洗涤剂除去铁制品表面的油膜,铁能与氧气和水充分接触,容易生锈,故选项做法不正确;
B、车船表面喷涂油漆,能够阻止铁与氧气、水接触,所以可防止铁生锈,故选项做法正确;
C、在铁制品表面镀上一层其它金属能够防止生锈,故选项做法正确;
D、将使用后的菜刀用布擦干,能防止与水分接触,能防止钢铁制品锈蚀,故选项做法正确。
故选A。
4.我国很多大桥的桥体使用了大量的金属材料。下列对桥梁中使用的金属材料保护措施不正确的是
A.经常用浓盐酸清洗金属材料 B.在金属材料表面刷油漆
C.在金属材料表面镀保护层 D.改变金属内部结构制成防腐合金
【答案】A
【详解】A、金属能与酸反应,经常用浓盐酸清洗金属材料,会加速金属的锈蚀,符合题意;
B、在金属材料表面刷油漆,可以隔绝氧气和水,防止金属锈蚀,不符合题意;
C、在金属材料表面镀保护层,可以隔绝氧气和水,防止金属锈蚀,不符合题意;
D、改变金属内部结构制成防腐合金,合金比组成它的纯金属耐腐蚀,可以保护金属材料,不符合题意。
故选A。
5.有关金属资源的说法正确的是
A. 目前已经制得的纯金属有90余种
B. 地球上的金属资源全部存在于地壳中
C. 除少数很不活泼的金属如金银等以单质形式存在,其余均以化合物形式存在
D. 我国是金属矿物种类比较齐全的国家之一,其中铜、铝、锰等金属的储量居世界前列
【答案】AC
【详解】A、目前人类制得的纯金属只有90余种,故A正确;
B、地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中,故B错误;
C、除少量很不活泼的金属,如金、银等有单质形式存在外,其余都以化合物形式存在,故C正确;
D、我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家之一,矿物储量也很丰富,钨、钼、钛、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等矿物的储量居世界重要地位,故D错误。
故选AC。
6.“垃圾是一种放错地方的资源”。垃圾的分类回收既可以节约资源又可以减少对环境的污染。含铅、镍、镉、汞的废旧电池属于
A.有害垃圾 B.其他垃圾 C.可回收垃圾 D.厨余垃圾
【答案】A
【详解】废旧电池中含铅、镍、镉、汞等金属,人若摄入汞,会损坏中枢神经系统,废旧电池若填埋处理,废旧电池中的有害物质就会进入土壤、水体,对环境造成污染,故废旧电池属于有害垃圾。
故选A。
下列关于金属资源的叙述正确的是
A. 废旧电池随意丢弃会带来对环境的污染,但不会危害人体健康
B. 防止金属腐蚀是保护金属资源的有效途径
C. 地球上的金属资源中金、银等以单质形式存在外,其余都以化合物形式存在
D. 目前世界上已有90%以上的铁和50%以上的金得到了回收利用
【答案】B
【详解】A、废旧电池中含有重金属,随意丢弃会对环境产生污染,会危害人体健康,故选项错误;
B、防止金属腐蚀、金属的回收利用、有计划、合理地开采矿物,寻找金属替代品,是保护金属资源的有效途径,故选项正确;
C、地球上的金属资源中金、银、铂等以单质形式存在外,其余大部分以化合物形式存在,故选项错误;
D、目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用,故选项错误;
故选:B。
7.将5.0g铁粉、0.1g碳粉、10滴水、1.0g氯化钠放入密闭容器中,进行铁生锈中温度(实线)和湿度(虚线)变化实验,测绘图如下、下列说法错误的是
A. 密闭容器中一定存在空气(或氧气)
B. 在实验研究范围内,随着反应的进行,温度逐渐升高
C. 实验证明氯化钠能加快铁的生锈
D. 该原理可用于加热加湿日用产品的生产
【答案】C
【详解】A、铁在潮湿、有氧条件下会发生锈蚀,且反应时放热,容器中铁发生了锈蚀,故密闭容器中一定存在空气(或氧气),不符合题意;
B、从图示看出,随着时间的延长,容器内温度逐渐升高,不符合题意;
C、该实验没有对比实验,无法证明氯化钠能加快铁的生锈速率,符合题意;
D、从图示看出,随着时间的延长,容器内温度、湿度逐渐增加,故其原理可用于加热加湿日用产品的生产,不符合题意;
故选C。
8.如图所示,某兴趣小组用三枚洁净无锈铁钉探究铁生锈的条件。
(1)四天后,________(填字母序号)试管中铁钉有明显锈迹。
(2)由此实验可以得出铁生锈的条件是_________。
【答案】(1)a
(2)铁与氧气和水共同作用的结果
【解析】(1)a试管中与水和空气都接触,b试管中只与空气接触,c试管中只与水接触,所以四天后,a试管中铁钉有明显锈迹。
(2)a试管中铁与氧气和水接触,生锈,b试管中铁只与氧气接触,不生锈,说明铁生锈需要与水接触;a试管中铁与氧气和水接触,生锈,c试管中铁只与水接触,不生锈,说明铁生锈需要与氧气接触,由此实验可以得出铁生锈的条件是铁与氧气和水共同作用的结果。
9.中国第一艘国产航母001A已进入舾装阶段,这标志着我国的海军能力正不断的壮大。
(1)航母船体喷上油漆,其防锈的原理是:_______。
长期侵入水中的航母铁锚链水面上部分很快就会出现铁锈,形成此现象的原因是:________。
(2)铁锈主要成分为:_______(填化学式)。
(3)该航母的舰体是某种合金制成的,它主要利用了该合金的物理性质是______。
A. 硬度大 B. 抗腐蚀性强 C. 延展性好
(4)我国第一艘国产航母的动力系统是哈尔滨市锅炉厂开发研制的常规燃油锅炉。其燃料是柴油或重油。则该航母将来在航行过程中的能量转化应该是:________。
【答案】(1) ①. 隔绝空气和水蒸气,防止金属锈蚀 ②. 铁与氧气和水充分接触,且在氯化钠等盐溶液中生锈较快
(2)Fe2O3.xH2O (3)A
(4)化学能转内能转机械能
【解析】
(1)铁与氧气和水共同接触时会生锈,而喷上油漆能隔绝空气和水蒸气,防止金属锈蚀;、
海水中氯化钠含量较高,且长期侵入水中的航母铁锚链水面上部分与氧气和水充分接触,且在氯化钠等盐溶液中生锈较快,则很快会出现铁锈。
(2)铁锈的主要成分为Fe2O3.xH2O。
(3)合金和纯金属相比,具有熔点低、强度和硬度大,抗腐蚀性强,由于抗腐蚀性需要通过化学变化才能表现出来,属于物理性质,故选A。
(4)航母在航行过程中,利用了燃料燃烧,则化学能转内能转机械能。
10.A、B、C、D、E是初中常见的化学物质,A在常温下为液体,D为金属单质,E为铁锈的主要成分,它们之间的相互转化关系如图所示。请回答下列问题:
(1)A的化学式是 。
(2)写出反应①的化学方程式: 。
(3)防止D生锈的措施是 (写出一个合理答案即可)。
【答案】(1)(2)(3)保持铁制品表面的干燥与清洁(刷漆等合理即可)
【分析】A在常温下为液体,通电生成B和C,推断A是水,水通电生成氢气和氧气;D为金属单质,能与C、A共同反应生成E,E是铁锈主要成分即氧化铁,故推断C是氧气,因此B是氢气,将结果带入原题验证,符合题意。
【详解】(1)根据题意,A是水,化学式是:;
(2)反应①即水通电生成氢气和氧气,化学方程式是:;
(3)由于铁在潮湿的空气中易生锈即铁和氧气、水共同作用。故防止铁生锈的措施是保持铁制品表面的干燥与清洁(刷漆等合理即可)
11.阅读下列科技短文,回答问题:
镁是一种重要的金属,1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量镁。镁是一种轻质有延展性的银白色金属。镁和位于同族的钹的化学性质相似,但镁不像铍的毒性那么大,和锂、钠这些活泼的碱金属也不同。在空气中,镁的表面会生成一层很薄的氧化膜,使空气很难与它反应,但没有铝的氧化膜致密。镁是一种比较活泼的金属,可以和沸水反应生成氢氧化镁和氢气,在空气中燃烧时,剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出大量的热量,生成白色固体。镁能和二氧化碳发生燃烧反应,镁在氮气中进行高温加热,会生成氮化镁。镁所具有的轻质特性决定了镁合金是生产航天器、军用飞机、导弹、高机动性能战车、船舶的必不可少的结构材料。目前使用最广的铁合金是镁铝合金,它具有密度小、耐腐蚀、抗冲击、耐磨、导热和导电性能好等优点。
阅读分析,回答问题:
(1)用化学方程式表示镁表面形成氧化膜的过程: 。
(2)镁能用于烟花、照明弹的原因是 。
(3)镁和沸水反应的基本反应类型是 。
(4)金属镁燃烧发生火灾时, (选填“能”或“不能”)用二氧化碳灭火器灭火。
(5)镁铝合金属于 材料,其具有的优点是 (写1条)。
【答案】(1)(2)镁在空气中燃烧,发出耀眼白光(3)置换反应
(4)不能(5) 金属 密度小、耐腐蚀、抗冲击、耐磨、导热和导电性能好等
【详解】(1)镁能与空气中的氧气反应生成一层氧化镁薄膜,该反应的化学方程式为:;
(2)镁能用于烟花、照明弹的原因是:镁在空气中燃烧,发出耀眼白光;
(3)镁和沸水反应生成氢氧化镁和氢气,该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应;
(4)镁能和二氧化碳发生燃烧反应,故金属镁燃烧发生火灾时,不能用二氧化碳灭火器灭火;
(5)镁铝合金属于合金,属于金属材料;
由资料可知,镁铝合金具有密度小、耐腐蚀、抗冲击、耐磨、导热和导电性能好等优点。
12.在寒冬的户外,“暖宝宝”斯开外袋,取出内袋,剥离后面的衬纸,贴在内衣外层,用手铺平,立刻就能感觉到温暖。“暖宝宝”里有什么物质?热量是怎么产生的?兴趣小组开始了探究。
【查阅资料】
①某品牌暖宝宝的主要成分为铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐。
②蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,是很好的保温材料。
③吸水性树脂是一种新型高分子材料,吸水、保水能力特强,并且可反复释水、吸水。
【认真思考】
(1)暖宝宝发热应该是类似铁生锈的缓慢氧化的结果,铁生锈的条件是____________。
【提出问题】活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐在发热过程中有什么作用?
【设计并实验】把下表的6组实验药品分别放入同样的密闭容器中,用温度传感器检测密闭容器中温度随时间的变化曲线如图所示。
序号 实验药品
① 5g铁粉(还原铁粉,下同)
② 5g铁粉、1.5mL水
③ 5g铁粉、1g氯化钠
④ 5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水
⑤ 5g铁粉、1g氯化钠、1.5mL水、0.5g活性炭粉
⑥ 5g暖宝宝
(2)分析实验②和实验④,可知氯化钠的作用是______。
(3)研究表明活性炭的加入对暖宝宝快速放热有利。活性炭的______结构保证铁粉与其它物质充分接触。
(4)实验表明,对暖宝宝升温贡献最大的物质可能有______。
【反思拓展】
(5)打开用过的暖宝宝,取出少量红褐色固体于试管中,加入稀盐酸溶液变黄,反应的化学方程式是______。
(6)暖宝宝有衬纸、内袋、外袋层层包裹保存,目的是防止______而失效。
(7)暖宝宝利用了铁缓慢氧化放热,再举一个生活中利用化学反应的例子______(说明实例和利用的化学反应)。
【答案】(1)水、空气(或氧气)
(2)加快铁生锈 (3)疏松多孔
(4)蛭石、吸水树脂 (5)
(6)接触氧气 (7)自嗨锅利用氧化钙和水反应放热(或燃气灶利用天然气燃烧放热,合理即可)
【解析】
(1)铁在潮湿的空气中容易生锈,则铁锈蚀的条件是铁与水、空气(或氧气)接触;
(2)实验②和实验④变量是,1g氯化钠,分析图像,实验④温度更高,则氯化钠的作用是加快铁生锈;
(3)活性炭的疏松多孔结构保证铁粉与其它物质充分接触;
(4)实验⑥5g暖宝宝的主要成分为铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐,对比实验⑤,变量是蛭石、吸水性树脂,对暖宝宝升温贡献最大的物质可能有蛭石、吸水树脂;
(5)铁生锈产生铁锈,其主要成分是氧化铁,氧化铁和盐酸反应产生氯化铁溶液(黄色溶液)和水,方程式是;
(6)暖宝宝有层层包裹保存,目的是防止接触氧气而失效;
(7)生活中利用化学反应的例子如:自嗨锅利用氧化钙和水反应放热(或燃气灶利用天然气燃烧放热,合理即可)。
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